在這項工作中，三種氮-功能化石墨烯(NGs):氨基-石墨烯(G-NH
2)、石墨烯-乙醇胺(G-EA)和石墨烯乙二胺(G-EDA)被合成并測試其作為鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)應用的空穴傳輸層(HTL)。在對石墨烯類衍生物的評估中，石墨烯-乙二胺(G-EDA)制備的PSCs功率轉(zhuǎn)換效率最高，為12.9%。與其他NGs相比，基于G-EDA的PSCs功率轉(zhuǎn)換效率的增強歸因于均勻覆蓋、更快的空穴傳輸和更大的鈣鈦礦晶體生長模板。此外，用基于G-EA和G-EDA的HTLs制備的PSCs的功率轉(zhuǎn)換效率在光照200 h后仍保持穩(wěn)定。
圖1. N-功能化石墨烯衍生物的制備方法。
圖2. GO、GNH
2、G-EA和G-EDA的(a)FT-IR光譜和(b) XRD光譜。
圖3. (a) ITO、GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA的紫外-可見吸收光譜和透射光譜(b) MAPbI
3沉積在GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA上的吸收率光譜。
圖4. (a) GO和NGs衍生物在ITO上的XRD圖譜和 (b) 在各種HTLs上制備的 PSK層的XRD圖譜：GO, G-NH
2, G-EA和G-EDA。
圖5. (a)GO層、(b)在ITO上制備的G-EDA HTLs的堆疊層、(c和d) GO和G-EDA頂部PSK層的SEM俯視圖。
圖6. ITO/GO、ITO/G-NH
2、ITO/G-EA、ITO/G-EDA上制備的PSK的(a)TRPL和(b)PL。
圖7. GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA作為HTLs制備的PSCs的(a)J-V曲線和(b) IPCE光譜。
圖8. GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA制備的PSCs的光照穩(wěn)定性。
相關研究成果由日本國家材料科學研究院綠色能源與環(huán)境材料研究中心光伏材料組和埃及石油研究所Abdalrhman G. Al-Gamal等人于2021年發(fā)表在Solar Energy (https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.10.006)上。原文：N-functionalized graphene derivatives as hole transport layers for stable perovskite solar cell。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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